环境雌激素双酚A的化学发光法测定
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双酚A(BPA)在巯基乙酸、含氯乙酸、氢氧化钡等催化剂或离子交换树脂存在下,由苯酚和丙酮缩合而制得的一种有机中间体。
双酚A属于环境雌激素类物质,具有雌性荷尔蒙的作用。
生物的生殖、免疫神经等功能易受其影响,是一种重要的环境污染物。
因此,研究高灵敏度、高选择性的双酚A的测定方法对于环境的监测具有重要的意义。
目前,双酚A的测定方法主要有高效液相色谱法(HPLC)[1,2]、荧光光度法[3,4]、固相萃取-高效液相色谱法[5,6]、气相色谱-质谱法(GC-MS)[7,8]、反相高效液相色谱法(RP-HPLC)[9,10]以及示波极谱法[11]等。
利用HPLC、GC-MS技术测定有机污染物虽然灵敏度高、精确度好,但操作十分复杂,分析成本昂贵,而且检测灵敏度也依赖柱后检测技术,分光光度法又很难获得较高的灵敏度。
化学发光法是一种快速、灵敏的监测方法,已经越来越多地应用于环境样品的分析监测。
通过实验发现:在碱性条件下,鲁米诺过硫酸钾发光体系中注入双酚A,可以抑制化学发光的信号强度。
基于双酚A浓度与化学发光的抑制信号的线性关系,结合流动注射技术,建立了双酚A的流动注射化学发光测定双酚A的新方法。
该方法灵敏度高、分析速度快、操作简便,可用于自来水或环境水体中微量双酚A测定。
1实验部分1.1主要仪器和试剂IFFM-E型流动注射化学发光分析仪(西安瑞迈分析仪器有限公司)。
鲁米诺储备液(1.0×10-2mol/L):称取0.18g鲁米诺,用0.10mol/L的氢氧化钠溶液溶解定容于100mL容量瓶,置于冰箱4℃下保存3d后使用;双酚A(BPA)储备液(1.0×10-2mol/L):称取0.23g双酚A,用无水乙醇溶解定容于100mL容量瓶;过硫酸钾储备液(1.0×10-2mol/L):称取0.28g过硫酸钾,溶解定容至100mL容量瓶。
试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。
1.2实验方法按图1所示,鲁米诺溶液与氢氧化钠溶液同时由蠕动泵注入并混合后,再与过硫酸钾溶液混合,最后进入检测器,可得到稳定发光信号。
实验表明,注入双酚A溶液后得到的相对发光强度与双酚A溶液的浓度在一定范围内成良好的线性关系。
图1流动注射化学发光反应测定装置LIFFM-E型多功能化学发光检测器;F流通池;W废液;I八通阀;PMT光电倍增管;PC个人计算机;a双酚A溶液;b鲁米诺溶液;c氢氧化钠溶液;d过硫酸钾溶液2结果与讨论2.1静态化学发光曲线静态化学发光实验:鲁米诺和过硫酸钾体系在碱性条件下产生稳定的发光信号,注入双酚A溶液后,发光信号显著降低,表明双酚A对鲁米诺过硫酸钾体[基金项目]河南省科技攻关计划(092102210221)和河南省教育厅自然科学基础研究计划(2009B150025)[收稿日期]2009-02-24[作者简介]李学锋(1975-),男,副教授,研究方向为无机材料的合成与测定。
环境雌激素双酚A的化学发光法测定(1.河南许昌学院化学化工学院,河南许昌461000;2.重庆大学化学化工学院,重庆400030;3.河南师范大学化学与环境科学学院河南省环境污染控制重点实验室,河南新乡453007)李学锋1,谢太平1,2,张立科1,张德银1,范顺利3[摘要]在碱性条件下,鲁米诺和过硫酸钾能产生稳定的发光信号,而双酚A的存在能够明显抑制发光信号的强度。
由此建立测定微量双酚A的流动注射化学发光分析方法。
双酚A的浓度在9.0×10-9~1.0×10-5mol/L范围与相对化学发光强度(△I)呈线性关系,线性方程为△I=471.363×CBPA+62.607,相关系数为0.9992,检出限为9.9×10-10mol/L。
该法用于实际水样的双酚A的测定,RSD为0.72%(n=11)。
加标实验回收率为100.8%~103.0%。
[关键词]化学发光;鲁米诺;过硫酸钾;双酚A[中图分类号]O657.39[文献标识码]B[文章编号]1003-5095(2009)06-0059-03Vol.32No.6Jun.2009!!!!!!!!!!!!!"!!"!!!!!!!!!!!!!"!!"分析与测试系的发光强度具有明显的抑制作用。
结合实验数据,拟合静态化学发光曲线,如图2所示。
图2静态化学发光曲线(1)100μL1.0×10-7mol/L双酚A溶液注入2.0mL鲁米诺-2.0mL过硫酸钾混合溶液;(2)100μL1.0×10-6mol/L双酚A溶液注入2.0mL鲁米诺-2.0mL过硫酸钾混合溶液;(3)100μL1.0×10-5mol/L双酚A溶液注入2.0mL鲁米诺-2.0mL过硫酸钾混合溶液试剂溶液的浓度,鲁米诺:8.0×10-5mol/L;过硫酸钾:6.0×10-3mol/L。
2.2流路参数选择参数通过与IFFM-E型流动注射化学发光分析仪相连的计算机软件设定(主副泵均为15r/min,左右阀位泵运行时间均为10s,光电倍增管工作电压为-700V。
实验表明,设计使用管路内径为0.8mm,采样环长度为15cm,单管流速2.5mL/min时,发光信号最好。
2.3反应介质N aO H 浓度的选择作为碱性介质,NaOH溶液对体系发光信号影响较大。
实验表明,氢氧化钠浓度为0.10mol/L时,相对发光强度最大(图3)。
图3氢氧化钠浓度对体系相对发光强度的影响CLuminol=8.0×10-5mol/L;C过硫酸钾=6.0×10-3mol/L2.4鲁米诺溶液浓度的选择实验了1.0×10-5~2.0×10-4mol/L的鲁米诺溶液对体系发光信号的影响(图4)。
结果表明,当鲁米诺溶液浓度为8.0×10-5mol/L时,体系的相对发光强度最大。
图4鲁米诺溶液浓度对相对发光强的影响CNaOH=0.10mol/L;CBPA=1.0×10-5mol/L2.5氧化剂及其浓度的选择相同条件下用等浓度的碘酸钾、氯酸钾、溴酸钾、重铬酸钾、过硫酸钾[12]氧化剂氧化碱性鲁米诺溶液,结果表明,过硫酸钾作氧化剂时产生的相对化学发光信号最大,且加入双酚A后抑制发光作用最明显,如表1所示。
实验了1.0×10-3~1.0×10-2mol/L的过硫酸钾对体系发光信号的影响(图5)。
当过硫酸钾浓度为6.0×10-3mol/L时,相对发光强度△I最大。
表1不同氧化剂条件下的体系的相对发光信号*KIO3167KClO335065KBrO32512K2Cr2O73015K2S2O819571102注:CLuminol=8.0×10-5mol/L;CBPA=1.0×10-5mol/L。
图5过硫酸钾溶液对相对发光强度的影响CNaOH=0.10mol/L;CLuminol=8.0×10-5mol/L;CBPA=1.0×10-5mol/L2.6标准曲线、灵敏度及检出限在选定最佳实验条件下,双酚A在9.0×10-9~1.0×10-5mo/L浓度范围内,与体系的相对发光强度△I成良好的线性关系。
回归方程为△I=471.363×河北化工·60·第6期CNaOH/mol·L-1CLuminol(×10-5)/mol·L-1未加双酚A溶液得到的发光信号值(基线值)注入1.0×10-5mol/LBPA后发光信号值氧化剂Ck2S2O8(×10-3)/mol·L-1t/s·61·第6期李学锋等:环境雌激素双酚A的化学发光法测定CBPA+62.607(相关系数r=0.9992)。
实验对3.5×10-6mol/L的双酚A标准溶液进行了连续11次测定的相对标准偏差(RSD)为0.72%。
根据IUPAC建议的方法(S/N=3),得到该方法检出限为9.9×10-10mol/L。
2.7干扰实验实验了无水乙醇对鲁米诺和过硫酸钾发光体系发光信号的影响,结果表明无水乙醇对发光信号没有干扰。
说明在配制双酚A储备液时,助溶溶剂无水乙醇对发光信号没有影响。
考察了一些常见的金属离子和阴离子对体系发光信号的影响,实验以加入干扰物质后双酚A的回收率的偏差不超过10%为限[13]。
以3.5×10-6mol/L的双酚A进行干扰实验,结果表明100倍的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、SO42-、NO3-、Cl-均不干扰实验测定。
在实验样品的测定中,为了消除某些金属离子的干扰,可加入EDTA进行掩蔽。
2.8样品分析分别取自来水和河水配置不同浓度的双酚A水样,用加标回收的方法测定其回收率,测定结果如表2。
测定河水的双酚A含量时,静置沉淀后,加入EDTA,调节其pH为7左右进行测定。
表2双酚A的回收率水样加入量CA(×10-5)/mol·L-1检出量CF(×10-5)/mol·L-1回收率R/%自来水15.05.04100.8自来水210.010.11101.1河水15.05.14102.7河水210.010.30103.03结论在碱性条件下,双酚A对鲁米诺-过硫酸钾体系具有很强的抑制作用,据此建立了流动注射化学发光测定水体中双酚A含量的新方法。
此方法具有灵敏度高、分析速度快、操作简便等优点。
用于环境水体中微量双酚A的测定,结果令人满意。
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